• 한국수자원학회논문집
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• 제54권11호
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• pp.875-889
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• 2021

본 연구는 용담댐 유역(904.4 km²)을 대상으로 준분포형 장기유출 모델인 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)과 Terra MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)의 엽면적지수 위성자료를 활용하여 임상별로 수문에 미치는 영향을 비교 및 분석하였다. 수문 평가 기간은 2010년부터 2019년까지 10년으로 설정하였으며, 8일 간격의 MOD15A2 LAI (Leaf Area Index)자료, 토양수분 TDR (Time Domain Reflectometry) 관측소 3개소(GB, JC, CC), 증발산량 Flux Tower 1개소(DU)와 용담댐(YDD) 유입량 자료를 SWAT 모의결과와 비교하여 적용성을 검토하였다. 검·보정 결과, 침엽수, 활엽수, 혼효림 LAI의 R²는 각각 0.95, 0.89, 0.90이며, 토양수분 및 증발산량 관측소 R²는 각각 0.50 ~ 0.55, 0.51로 분석되었으며, 용담댐 유입량의 경우 R²의 경우 0.74, RMSE 2.75 mm/day, NSE 0.70, PBIAS 14.3 %로 분석되었다. 검·보정된 유역을 기반으로 하여 HRU에서 침엽수, 활엽수, 혼효림 수문분석 결과 총 연평균 증발산량은 침엽수 469.7 mm 이며, 활엽수는 501.0 mm, 혼효림의 경우 511.5 mm로 산정되었으며, 유출량은 침엽수 909.8 mm, 활엽수 860.6 mm, 혼효림 864.2 mm로 산정되었다. 연중 패턴이 비슷한 다른 수문과 다르게 여름과 가을에 엽면적지수가 높은 활엽수의 증발산량이 침엽수에 비해 높아 연평균 증발산량이 약 7% 높게 산정되었다. 또한, 유출량의 경우 지표유출 및 중간유출의 경우 활엽수가 각각 9%, 6% 높았으나, 침엽수의 기저유출이 77% 더 높은 것으로 산정됐다. 따라서, 총유출량이 침엽수 혼효림 활엽수 순으로 많은 것을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.255-264
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• 2012

제강슬래그와 석회석을 이용하여 구리와 납으로 오염된 농경지를 대상으로 안정화 배치 및 칼럼실험을 실시하였으며, 파일럿 규모의 현장 시험구(testing ground: 가로 2 m ${\times}$ 세로 2 m ${\times}$ 깊이 0.5 m)를 4 개 제작하여 실증시험을 실시하였다. 안정화제 종류별 구리와 납의 용출 저감 효과를 규명하기위한 배치실험 결과, 석회석 3% + 제강슬래그 2%를 혼합한 경우, 구리와 납 모두 85% 이상의 높은 용출 저감 효과를 나타내었다. 오염 토양의 장기적 안정화를 예측하고자 인공강우에 의한 연속 용출 칼럼실험을 실시하였다. 배수시스템이 설치된 직경 15 cm, 높이 100 cm의 대형 아크릴 칼럼을 제작하였으며, 배치실험 결과로부터 중금속 용출 저감 효과가 뛰어난 석회석 3% + 제강슬래그 2%를 안정화제로 사용하였다. 안정화제를 첨가하지 않은 경우 칼럼 용출수의 납농도는 시간에 따른 저감이 발생하지 않아 지하수 생활용수 기준치(0.1 mg/L)를 초과하였으나, 안정화제를 첨가한 경우 실험진행 1년부터 0.04 mg/L 이하를 유지하여 용출 저감 효과가 뚜렷하게 나타났다. 안정화제를 첨가하지 않은 시험구의 경우, 60 일 이후에도 토양수의 납 농도는 지하수 생활용수 기준치보다 높은 0.38 mg/L이었으며, 구리의 농도는 0.69 mg/L를 나타내어 오염토양으로부터 지속적인 중금속 용출이 일어나고 있었다. 안정화제를 첨가한 3 개의 시험구 중, 석회석 3% + 제강슬래그 2%를 안정화제로 사용한 시험구의 용출 저감효과가 가장 뛰어나 20 일 이후부터는 구리와 납 모두 용출되지 않았다. 시험구에 벼를 재배하여 부위별 중금속 농도를 분석한 결과, 벼의 성장에 따른 토양으로부터 구리와 납의 식물전이는 뿌리가 가장 높았고, 잎(줄기포함), 쌀알 순이었다. 안정화제를 첨가한 시험구의 경우, 무처리 시험구보다 단위중량당 구리, 납의 식물전이량이 75% 이상 감소하였다. 연구 결과 석회석과 제강슬래그를 혼합한 안정화제 첨가에 의해 오염토양으로부터 구리, 납의 용출이 감소할 뿐 아니라, 재배하는 식물로의 전이량도 대폭 저감하는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권4호
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• pp.212-219
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• 2004

도로공사 후 발생되는 절개지 암사면의 토양 침시방지와 조기 식생도입을 위하여 시공되는 인공배양토가 산성 지하수에 노출되었을 때 나타나는 perennial ryegrass의 생육저해 원인을 조사하였다. Perennial ryegrass가 정상적으로 자라는 지역과 피해가 발생한 지역에서 각각 채취한 인공배양토의 화확적 특성과 인공배양토 추출물들에 대한 라이그래스 생육반응에는 현저한 차이가 없었다. 그러나 인공배양토를 시공한 후 피해가 발생한 지역의 배경토양은 정상지역의 배경토양에 비해 pH가 매우 낮고(pH 3.6), 추출성 철과 알루미늄의 함량이 현저하게 높았으며, 피해지역에서 채취한 토양의 물 추출물에 대한 라이그래스의 발아 및 뿌리 생육은 심한 저해 현상을 보였다. 피해지역에서 채취한 인공배양토와 배경토양에 대한 X-ray 분석결과 각각의 시료에서 jaroslte가 발견되었으며, 이는 라이그래스 생육저해의 원인이 피해지역 인근에서 용출되는 pyrite를 함유하는 산성지하수(pH 3.3)에 기인함을 암시한다. $Al^{3+}$과 $Fe^{2+}$, $Fe^{3+}$ 표준용액을 이용하여 라이그래스의 뿌리생장율을 50% 수준까지 감소시키는 $EC_{50}$값을 조사한 결과, 산성지하수와 유사한 pH 환경(pH 3.3)에서 라이그래스에 대한 $Al^{3+}$과 $Fe^{2+}$, $Fe^{3+}$의 $EC_{50}$값은 자각 0.5, 0.3, 19 mM 이었다. 이러한 결과는 산성 환경하에서는 매우 낮은 $Al^{3+}$과 $Fe^{2+}$ 농도수준에서 조차 라이그래스의 생장이 현저히 억제될 수 있으며, 산성지하수에 포함된 pyrite에 기인하는 낮은 pH, $Al^{3+}$과 $Fe^{2+}$ 이온용액이 라이그래스 생장저해의 직접적인 원인임을 의미한다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권3호
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• pp.196-203
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• 1999

상수원 보호지역내 하상충적토, 사력질의 벼 재배 논에서 표준시비, 농가관행시비, 우분, 우분퇴비, 볏짚퇴비+화학비료감비, 볏짚환원+표준시비 그리고 무비구의 7 처리를 하여 벼 재배 과정 동안 비료성분의 지하 용탈특성을 조사, 분석한 결과는 다음과 같다. 관정수중의 질산태 질소의 농도는 인근 농경지로부터 시비질소의 유입이 시작된 이앙일에는 $1.3mg\;l^{-1}$, 물떼기 이후에는 $0.4mg\;l^{-1}$로 낮았으나 벼생육기에는 $4{\sim}6mg\;l^{-1}$로서 상대적으로 높은 농도를 유지하였다. 벼 재배기간 동안 침출수 중 질산태 질소의 농도는 농가관행구가 가장 높았으나 최고 농도는 $7.1mg\;l^{-1}$로서 음용수의 질산태 질소 한계농도인 $10mg\;l^{-1}$보다 낮았다. 표준시비, 농가관행, 퇴비+화학비료 감비, 볏짚환원+표준시비, 우분, 우분퇴비, 무비구의 벼 재배기간중 질소의 총 투입량은 각각 163, 202, 181, 224, 147, 153, $44kg\;ha^{-1}$이었으며 처리별 질소의 지하 용탈량은 각각 59, 63, 25, 41, 24, 27, $17kg\;ha^{-1}$로서 퇴비+화학비료 감비나 우분이나 우분퇴비로서 화학비료를 대체한 처리는 표준시비나 농가관행 시비구에 비교하여 질소의 지하 용탈을 50%나 줄일 수 있었으며 볏짚환원+표준시비구는 화학비료만 시용한 표준시비구에 비교하여 투입된 질소의 양은 많았지만 지하 용탈량은 30%나 적었다. 또한 화학비료만 사용한 표준시비구나 농가관행구를 제외한 나머지 유기물 시용구에서는 관개수로 논에 곰급된 질소의 양보다 논으로부터 지하로 용탈된 질소양이 $13-46kg\;ha^{-1}y^{-1}$나 적어 화학비료와 함께 유기물을 투입하거나 우분이나 우분퇴비로서 질소비료를 대체한 경우 벼농사는 수질 오염보다는 오히려 질소성분을 $13-46kg\;ha^{-1}y^{-1}$나 정화하는 공익적 기능이 있는 것으로 조사되었다. 조사기간 동안 전처리구의 침출수와 관정수에서 인산은 검출되지 않았으며, 칼리는 화학비료 시용량이 많은 추천시비구에서 공급량의 약 57%가 용탈되었고 유기물 처리에 의해 칼리의 용탈량을 크게 감소시킬 수 있었다. 이상의 결과를 통해 벼 재배기간 중 기존의 화학비료 위주의 시비체계에서 축산분뇨등을 효율적으로 이용함으로서 화학비료의 사용량을 줄이거나, 볏짚등 유기자원의 환원을 통해 양분의 지하용탈에 의한 수계오염 가능성을 크게 줄일 수 있을 것으로 조사되었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.113-125
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• 1999

충남 서부 백동 사문암 지역에서 식물체내 중금속 오염정도를 알기 위해 사문암 지역과 각섬석 편암 및 편마암을 포함하는 인접 변성암으로 구성된 비 사문암 지역으로 나누어 식물체를 채취하였고 이들과 관계를 알기 위해 식물체가 서식하는 근접 지점에서 상부토양 및 모암시료도 채취 분석하였다. 이 결과 식물체에서 사문암 지역은 Ni. Cr, Co함량이, 비 사문암 지역은 Fe, Zn함량에서 각각 높았고 두 비사문암 지역 중 대부분 원소가 각섬석 편암 지역에서 높았다. 식물체내 평균 Ni, Co, Cr함량은 사문암, 각섬석 편암 및 편마암 순으로 감소하였고 쑥과 참억새의 절대원소함량은 사문암 지역에서 Fe, Ni 또는 Cr, Zn, Co, As, Sc순서로, 편마암 지역에서는 Fe, Zn, Cr, Ni순서로 감소했고 식물체 부분별 차이에서 대부분 원소에서 지하부가 높았다. 사문암과 편마암 지역 식물체 원소 함량 상대비에서 쑥에 비해 참억새가 대부분의 원소에서 낮은 값을 보였는데 이는 쑥보다 참억새가 척박한 사문암 토양내에서의 낮은 흡수량을, 그리고 비옥한 편마암 토양에서 높은 흡수량을 보이고 있음을 암시한다. 암석과 토양의 절대 원소 함량 비교에서 사문암 지역이 높은 Ni, Co및 Cr함량을 보였고, 이들 원소의 함량은 사문암, 각섬석 편암 및 편마암의 순으로 감소됐는데 이는 상부토양이 모암조성을 반영하기 때문일것으로 추정된다. 암석 및 상부토양의 절대 원소함량에서 사문암지역은 Fe, Cr또는 Ni, Co, Zn, As, Sc, 편마암지역은 Fe, Zn, Cr, Ni, Co또는 Sc순서로 각각 감소했으며 암석과 토양의 상대비는 사문암 지역이 Cr, As, Fe, Sc, Co, Ni, Zn, 편마암 지역은 Sc, Fe, Ni, Zn Cr, Co순서로 각각 감소했다. 상부토양과 식물체의 원소 함량 비교에서 토양이 대부분 원소에서 골았고, 각 원소의 증감에 따라 식물체와 토양은 유사한 경향을 보였다. 토양과 식물체의 각 원소 함량차이에서 사문암, 각섬석 편암, 편마암 순으로 감소했으며 편마암지역 토양이 식물체의 함량에 가장 근접했다. 토양과 식물체의 각 원소함량 관계에서 동종의 개체일지라도 상부토양차이에 따라서 식물체내 원소 흡수량은 상당한 차이를 보였다. 척박한 사문암 지역의 식물이 변성암 지역의 식물과 비교하여 높은 Ni, Co, Cr 함량을 보이면서도 생존하는 것은 이들 식물이 척박한 사문암 지역에서도 생존할 수 있는 내성종임을 암시한다. 상부지각 암석 평균치와 비교에서 사문암 지역의 쑥과 참억새는 상부지각 암석 평균치보다 Ni, Cr 함량에서 높았는데 이는 사문암 지역 식물체내에는 이들 원소들이 과량 축척되었음을 의미한다. 위 연구 결과와 기존 사문암을 모재로 발달된 중금속에 오염된 토양에 대한 연구들을 재고해 보았을 때 식물체를 이용한 토양내 중금속 제거를 위해서는 사문암 지역내 식물체의 생태학적인 연구와 중금속 축척정도등과 같은 추가적인 연구가 필요함을 강력히 암시한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.31-48
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• 2019

인공동결공법(artificial ground freezing method)은 연약지반 및 도심지에서의 지하구조물 시공에 적합한 차수 및 지반보강 공법이다. 인공동결공법은 동결관(freezing pipe)을 지중에 매설한 후 냉매(refregerant)를 순환시켜 대상 지반에 차수벽 및 지지체의 역할을 수행하는 동결벽체(frozen wall)를 형성한다. 그러나 간극수의 동결에 따른 간극수의 부피팽창은 지반의 변형을 야기시킬 수 있고, 시공완료 후 동결토의 융해에 따른 지반의 소성변형 및 입자의 재배치 등은 지반의 역학적 특성을 변화시킨다. 본 논문에서는 인공동결공법에 따른 해성 점토지반(marine clay)의 동결속도를 평가하기 위하여 인공동결공법 현장실증시험을 수행하였다. 현장실증시험은 지중에 3.2 m 깊이로 매설된 동결관 1공 내로 초저온 냉매인 액화질소를 순환시키는 방법으로 수행되었다. 또한, 원지반과 인공동결공법에 의해 동결/융해된 지반에 대한 피에조 콘 관입시험(piezo cone penetration test, CPTu) 및 공내재하시험(lateral load test, LLT)을 수행함으로써 동결/융해(freezing-thawing)에 따른 해성 점토지반의 강도 및 강성 특성의 변화를 평가하였다. 시험결과, 부피가 약 $2.12m^3$인 원기둥 모양의 동결체를 형성하는데 총 3.5일이 동안 약 11.9 ton의 액화질소가 소요되었다. 동결/융해에 따른 지반의 강도 및 강성 저하는 각각 48.5%, 22.7%로 산정되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권1호
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• pp.1-12
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• 2008

이 연구는 한반도 동해안 일대에 분포하고 있는 주요 온천에 대하여 화학성분, 안정동위원소, 삼중수소 그리고 헬륨과 아르곤 같은 영족기체의 동위원소 특성을 분석하여 온천유형별 온천수의 지화학적 특성을 밝히고, 영족기체의 기원을 규명하고자 하였다. 이를 위하여 동해안 일대의 6개 온천지에서 11개의 온천수 시료와 14개의 가스시료를 채취하여 분석하였다. 온천수의 수리화학적 특성을 보면 오색탄산온천수를 제외한 모든 온천수의 pH는 $7.0{\sim}9.1$ 범위의 약알카리성 내지 알카리성을 보이며 오색탄산온천의 pH는 5.7의 약산성의 특성을 보였다. 온천수의 토출온도는 $25.7{\sim}68.3^{\circ}C$ 범위를 보였으며 전기전도도는 $202{\sim}7,130{\mu}S/cm$의 넓은 범위로 해운대와 동래온천은 평균 $3,890{\mu}S/cm$으로 높은 값을 보인다. 온천을 용존성분에 따른 분류하면 오색, 척산, 백암, 덕구온천은 소량의 유황가스 함유한 알카리성의 Na-$HCO_3$형으로 분류되고, 해운대와 동래온천은 높은 TDS(총용존고형물질)의 해수형 Na-Cl형을 보인다. 그리고 오색탄산온천은 약산성으로 탄산을 함유한 Na-$HCO_3$형으로 분류된다. 연구지역 온천수의 ${\delta}^{18}O$와 ${\delta}D$값은 각각 $-7.8{\sim}-11.7%o$과 $-57.3{\sim}86.4%o$의 범위를 보여 온천수가 순환수 기원임을 지시한다. 위도가 높아질수록 낮은 동위원소 조성 값을 보이는 위도효과가 잘 나타난다. 일부 해수형온천수의 삼중수소 함량은 거의 0 TU에 가까운 값을 보여 최소 약 50년 이상 체류한 물임을 알 수 있다. 오색탄산온천수를 제외한 온천수의 $^3He/^4He$ 동위원소비는 $0.1{\times}10^{-6}{\sim}1.1{\times}10^{-6}$ 범위를 보여, 대기-지각 혼합선보다 상위에 분포한다. 이는 온천수내 He 가스가 대부분 대기와 지각기원이며, 일부는 맨틀기원의 He 가스가 부분적으로 존재한다는 것을 의미한다. 판 경계부에 위치한 일본의 온천수내 He가스는 대부분이 맨틀기원으로 알려져 있어 판 경계부에서 떨어진 우리나라의 경우와 뚜렷한 차이를 보인다. 그러나, 오색탄산온천에서는 대기기원 He 동위원소비보다 2.4배 높은 값인 $3.3{\times}10^{-6}$을 보여주어 지하 심부의 맨틀기원의 가스가 지각상부 대수층까지 공급된 것으로 해석된다. 온천수의 $^{40}Ar/^{36}Ar$ 비는 대기기원의 값과 유사한 범위를 보인다.

• 자원환경지질
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• 제53권5호
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• pp.565-583
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• 2020

최근 생활용품 및 건축자재 등에서 검출된 자연 방사성 물질로 인해 사회적으로 다양한 문제가 발생하고 있으며, 이는 조속히 해결해야 될 사회현안으로 대두되고 있다. 우리나라에서도 토양이나 지하수 내 중금속 및 우라늄, 라돈 등의 자연방사성 물질에 대해서 환경부에 의해 지난 20년 이상 장기간 조사된 바 있고, 토양과 지하수 내 자연방사성 물질의 기원이 암석-성인-변형적 특성 등의 지질학적 요인들과 밀접한 상관관계를 보여주는 것으로 추정되고 있지만, 기반암, 기반암 상부토양 및 지하수가 발달한 단층계 내 자연방사성 물질의 국가배경농도가 수립되어 있지 않아 정확한 지질학적 상관관계 규명이 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내 현생 심성암류의 성인과 천연 방사성(라돈, 우라늄, 토륨 등)물질 농도와의 상관관계에 대한 예비 연구를 수행하였다. 현생 심성암류 중 알칼리 화강암류(섬장암, 몬조니암, 몬조섬록암 및 알칼리화강암)는 높은 마그마 온도와 고알칼리성의 경향 때문에 U, Th, Zr, REE 및 Nb 등이 부화되는 특징을 보여주어 높은 U과 Th 농도를 가진다. 지각물질의 혼합에 의해 고분화된 화강암류(우백질 화강암, 복운모화강암, 고알루미형질 S-type 화강암 및 페그마타이트)는 고분화되지 않은 일반 화강암류(섬록암, 화강섬록암 및 화강암)보다 U, Th 및 K+Na이 더욱 부화되는 경향을 보여준다. 고알칼리성 화강암류들은 주로 판내부의 열개환경, 대륙충돌 조산작용과 해양판의 대륙판 아래 섭입 이후에 일어나는 확장환경에서 생성된다. 반면에 우리나라에서 주로 산출되는 아알칼리성 캘크알칼리 화강암류는 해양판의 대륙판 밑으로의 섭입에 의한 호환경에서 주로 생성된다. 결과적으로 국내 현생 심성암류의 U, Th 및 K 함량변화는 지구조 환경에 의한 암석성인과 밀접한 연관성을 가지는 것으로 추정되며, 현생화강암류 대한 감마분석 자연방사성 핵종(²²⁶Ra, ²³²Th 및 ⁴⁰K) 예비 결과들은 고알칼리성과 고분화된 화강암류에서 높은 값을 보여준다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권4호
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• pp.194-205
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• 1999

1998년 2월에 황강리 광화대의 일부 폐금속광산(상곡,금실,장풍 및 삼덕)수계에서 채취한 지표수를 대상으로 수리지구화학적 특성과 환경동위원소의 거동을 고찰하였다. 연구지역에 분포하는 일반적인 지표수는 $Ca^{2＋}$. 알카리 원소 N $O_3$$^{－}$ 및 C $l^{－}$이 풍부하나. 광산부근의 지표수로 가면서 상대적으로 $Ca^{2＋}$, $Mg^{2＋}$. 중금속 원소 HC $O_3$$^{－}$ 및 S $O_4$$^{2－}$ 가 부화되어 있다. 또한 광산수계의 지표수에서 pH는 낮고 EC와 TDS는 아주 높다. 이 지표수들의 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O(SMOW) 값은 각각 －65.0~－71.2$\textperthousand$ 및 －9.1~－10.2$\textperthousand$의 범위를 보이며. d($\delta$D－$\delta$$^{18}$ O) 값은 7.3~10.9 이다. 이 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O 비는 비광산 지역의 지표수에서 광산지역의 물로 갈수륵 무거운 값을 갖는다. 이 동위원소외 조성과 TDS, HC $O_3$$^{－}$ , S $O_4$$^{2－}$ 및 $Ca^{2＋}$의 함량온 양의 상관도를 보여준다. WATEQ4F를 이용하여 포화지수를 계산해 볼 때, 광산부근의 지표수에서 사장석. 방해석. 돌로마이트 및 점토광물들은 대부분 용해성 조건을 가지나, 하류로 가면서 비광산 지역의 지표수가 유입됨에 따라 점진적으로 평형상태로 변한다. 그러나 비광산 지역의 지표수에서는 거의 모든 광물종이 포화상태 또는 침전조건을 나타낸다. 지구화학적 모델링을 통하여 규명된 잠제적 독성원소들은 광산수계에서 황산염(MS $O_4$$^{2－}$ ) 또는 단독 양이온( $M^{2＋}$)으로 존재하나, 비광산 수계에서는 탄산염(C $O_3$$^{－}$) 또는 수산화물(O $H^{－}$) 형태의 복합 음이온으로 존재하는 것으로 밝혀졌다. 한편 조선누층군의 석회암질암이 모암을 이루는 상곡 및 금실광산 부근의 물이 옥천누층군에 속하는 변성퇴적암과 쥬라기의 화강암류가 분포하는 장풍 및 삼덕광산 수계의 물보다 pH가 높고 $Ca^{2＋}$, $Mg^{2＋}$ 및 HC $O_3$$^{－}$의 함량이 많으며 $\delta$D와 $\delta$$^{18}$ O의 조성 또한 무거운 특징이 있다. 그러나 이들은 광산폐수에의 오염에 의하여 거의 동일한 수리지구화학적 진화경향을 보인다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.10-20
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• 1998

상곡광상은 캄브로-오르도비스기의 석회질암내에 발달된 열극을 교대한 다금속광상이다. 광산부근에는 상당량의 폐석과 광미가 방치되어 있으며, 폐갱도에서 유출되는 갱내수는 여과없이 하천을 따라 이동되어 상수원 및 농경지로 유입되고 있다. 토양과 퇴적물의 주성분 원소는 시료에 따라 조성 차이가 심하나 Fe, Mn, Ca 및 Na이 부화되어 있고, 특히 광미야적장 토양에서는 Fe (평균 18.58 wt.%)와 Mn (4.18 wt.%)의 함량이 아주 높다. 광미야적장 토양에서 검출된 중금속의 평균함량은 Ag=10, As=2278, Cd=7, Cu=206, Pb=1372, Sb=14 및 Zn=2231 ppm이며, 광산수계의 퇴적물에는 Ag=1, As=146, Cd=1, Cu=39, Pb=146, Sb=2, Zn=259 ppm이 함유되어 있는 것으로 보아, 독성원소들은 적어도 수 km 하류까지 이동되었을 것으로 보인다. 비광산수계 퇴적물의 조성으로 표준화한 주원소의 부화지수는 광산수계 퇴적물=1.54, 광미야적장 토양=6.84로서 높은 이상치를 갖는다. 희토류원소의 부화지수는 광산수계 퇴적물=0.92, 광미야적장 토양=0.52이다 환경적 독성원소 (As, Cd, Cu, Pb, Sb, Zn)를 비광산수계 퇴적물의 조성으로 표준화한 부화지수는 광산수계 퇴적물=2.42, 광미야적장 토양=25.47 이다. EPA의 환경오염 기준치로 표준화된 부화지수는 비광산수계 퇴적물=0.53, 광산수계의 퇴적물=1.84, 광미야적장 토양=23.71 이다. 퇴적물과 토양의 X-선 회절분석 결과, 구성광물의 함량비는 다소 차이가 있으나 모든 시료에서 동일한 광물조성(방해석, 돌로마이트, 마그네사이트, 석영, 운모, 녹니석 및 점토광물)을 갖는다. 중금속 오염이 심한 토양과 퇴적물을 비중분리하여 반사현미경으로 관찰하면 황철석, 유비철석, 섬아연석, 방연석, 침철석 및 수산화 광물들이 많이 관찰되는 것으로 보아, 이 광물들이 오염원으로 작용하고 있음을 보인다.